Werkzeuge und Verfahren zur Außenbearbeitung von Werkstücken sind bekannt. Insbesondere bei der Er- zielung von Werkstückoberflächen mit einer sehr ho- hen Oberflächengüte muss ein hoher Aufwand betrie- ben werden, um die gewünschte minimale Rauhigkeit und hohe Maßhaltigkeit zu erzielen. Dazu wird das Werkstück zunächst einer spanenden Außenbearbeitung unterzogen und dann einem Schleifvorgang unterwor- fen. Diese Bearbeitung ist aufwendig und daher kos- tenintensiv.

Aufgabe ist es daher, ein Werkzeug und ein Verfah- ren zur Außenbearbeitung eines hohlen, langge- streckten Werkstücks mit einer sehr hohen Oberflä- chengüte zu. schaffen, wobei der Bearbeitungsaufwand und die Bearbeitungskosten reduziert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Werkzeug vorge- schlagen, das die in Anspruch l genannten Merkmale zeigt. Es zeichnet sich dadurch aus, dass das Au- ßenbearbeitungswerkzeug als Außenreibahle ausgebil- det ist, durch die ein Zentrierdorn aus-und ein- fahrbar ist. Dieser wird mit dem zu bearbeiteten Werkstück in Eingriff gebracht, sodass das Werk- stück beim Anfahren der Außenbearbeitung sicher gehalten und zentriert wird.

Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Werk- zeugs, das sich dadurch auszeichnet, dass am Ende des Zentrierdorns ein dem Werkstück zugeordnetes Kugellager vorgesehen ist, welches in das Innere des Werkstücks eingreift. Dadurch wird das Werk- stück besonders sicher und vibrationsarm gehalten, um die sehr hohen Oberflächenqualitäten erreichen zu können.

Weiterhin wird ein Ausführungsbeispiel des Werk- zeugs bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Aufnahme für das Außenbearbeitungswerkzeug und/oder dieses selbst mit einer Lagereinrichtung versehen ist, die den Zentrierdorn beim Aus-und Einfahren führt.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des Werkzeugs ist vorgesehen, dass die das Werk- stück haltende Halterung einen Spanndorn aufweist, der zumindest bereichsweise in das Werkstück ein- fahrbar ist. Durch diese Ausgestaltung ist es mög- lich, das Werkstück in einem Bearbeitungsgang auf seiner gesamten Außenfläche zu bearbeiten, sodass die Bearbeitungszeiten verkürzt werden, weil ein Umschlag des Werkstücks vermieden werden kann.

Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Werkzeugs, das sich dadurch auszeichnet, dass der Spanndorn einen druckbeaufschlagbaren, auf- spreizbaren Mantel aufweist, der zumindest be- reichsweise aus Kunststoff oder Gummi besteht. Mit- tels einer geeigneten Druckquelle kann dieser Man- tel nach dem Aufschieben des Werkstücks aufgeweitet werden, sodass das Werkstück ohne Verformung sicher gehalten wird.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den übri- gen Unteransprüchen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird außerdem ein Verfah- ren zur Außenbearbeitung eines hohlen, langge- streckten Werkstücks mit einer sehr hohen Oberflä- chengüte vorgeschlagen. Es zeichnet sich durch fol- gende Schritte aus : Zunächst wird das Werkstück auf einen Spanndorn aufgeschoben und fixiert. Dann wird der Zentrierdorn an das freie Ende des Werkstücks herangefahren, um dieses zu stabilisieren. Erst dann beginnt die Außenbearbeitung des Werkstücks mittels eines als Außenreibahle ausgebildeten Au- ßenbearbeitungswerkzeugs. Es ist also nicht mög- lich, dass bei Eingriff der Außenreibahle mit dem Werkstück dessen freies Ende verlagert wird, was zu einer mangelhaften Maßhaltigkeit aber auch zu Schwingungen führen könnte, die eine erhöhte Rau- higkeit der Außenfläche des Werkstücks ergäbe.

Nachdem das Außenbearbeitungswerkzeug einen ersten Bereich des Werkstücks bearbeitet hat, wird der Zentrierdorn vom Werkstück weggefahren, da nun die weitere Zentrierung durch das AuBenbearbeitungs- werkzeug erfolgt. Außerdem werden nicht zusätzliche Kräfte in das Werkstück eingeleitet, die eine Redu- zierung der Oberflächengüte bewirken könnten. Nach Bearbeitung der vollständigen Oberfläche des Werk- stücks wird das Außenbearbeitungswerkstück zurück- gefahren.

Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des Verfahrens, bei dem der Zentrierdorn während der Rückfahrbewegung des Außenbearbeitungswerkzeugs wieder an das Werkstück herangefahren wird, bevor die Außenbearbeitung des Werkstücks abgeschlossen ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass wäh- rend der Bearbeitung des letzten Außenbereichs des Werkstücks dieses sicher gehalten und zentriert wird.

Weitere Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich- nungen näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 einen ersten Teil des Werkzeugs, nämlich eine erste Aufnahme für ein Au$enbearbei- tungswerkzeug und Figur 2 einen zweiten Teil des Werkzeugs, nämlich eine zweite Aufnahme für eine dem Werk- stück zugeordneten Halterung.

Gemäß Figur 1 weist das Werkzeug 1 zur Au$enbear- beitung eines hohlen, langgestreckten Werkstücks 3 eine erste Aufnahme 5 für ein Au$enbearbeitungs- werkzeug 7 auf. Die erste Aufnahme 5 ist mit einem Pendelhalter 9 versehen, der einen Hohlschaft 11 umfasst. Das Außenbearbeitungswerkzeug 7 ist eben- falls mit einem hohlen Schaft 13 versehen, der in den Hohlschaft 11 eingeschoben und dort verspannt ist. Im Bereich des Schaftes 13 ist eine Lagerein- richtung 15 vorgesehen, die ringförmig ausgebildet ist und damit einen Freiraum 17 umschließt.

Durch die erste Aufnahme 5, den Pendelhalter 9, den Freiraum 17 und durch das Außenbearbeitungswerkzeug 7 ist ein Zentrierdorn 19 geführt, der, wie durch einen Doppelpfeil 21 angedeutet, koaxial zur Mit- telachse 23 hin und her verschieblich gelagert ist.

An seinem dem Werkstück 3 zugewandten Ende ist der Zentrierdorn 19 mit einem Lager 25 versehen, wel- ches mit dem freien Ende 27 des Werkstücks 3 zusam- menwirkt, um dieses zu stabilisieren und zu zent- rieren. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbei- spiel ist das Lager 25 in das Innere des Werkstücks 3 eingeschoben und liegt mit seiner Außenfläche an der Innenfläche 29 des hohlen Werkstücks 3 an. Es ist möglich, auf der Innenfläche 29 einen Absatz vorzusehen, der dem Lager 25 als Anschlag dient.

Auf diese Weise ist es möglich, die Einschubbewe- gung des Zentrierdorns 19 in das Innere des Werk- stücks 3 definiert festzulegen.

Das Außenbearbeitungswerkzeug 7 ist hier als Außen- reibahle ausgebildet und grundsätzlich bekannt. Es weist einen Hohlraum 31 auf, der so dimensioniert ist, dass sowohl der Zentrierdorn 19 als auch das Werkstück 3 hindurchgeführt werden können. Auf der Innenseite des Außenbearbeitungswerkzeugs 7 sind in Umfangsrichtung verteilt Führungsleisten 33 vorge- sehen, die das Werkstück 3 bei der Außenbearbeitung abstützen.

In der Darstellung gemäß Figur 1 ist ein Teil des Außenbearbeitungswerkzeugs 7 abgeschnitten, sodass eine von einer Spannpratze 35 gehaltene Messerplat- te 37 sichtbar ist.

Die in Figur 1 dargestellte Lagereinrichtung 15 ist dem Außenbearbeitungswerkzeug 7 zugeordnet. Es ist jedoch auch möglich, eine derartige Lagereinrich- tung in der ersten Aufnahme 5 vorzusehen oder auch zwei Lagereinrichtungen 15 der hier angesprochenen Art sowohl in dem Außenbearbeitungswerkzeug 7 als auch in der ersten Aufnahme 5 vorzusehen. Bevorzugt wird die Lagereinrichtung 15 in dem Außenbearbei- tungswerkzeug 7 in dem Bereich vorgesehen, in den Spannkräfte von der ersten Aufnahme 5 beziehungs- weise dem Pendelhalter 9 in das Außenbearbeitungs- werkzeug 7 eingeleitet werden. Auf diese Weise wer- den Lagerkräfte besonders gut in das Werkzeug ein- geleitet.

Figur 2 zeigt eine zweite Aufnahme 39 des Werkzeugs 1, die eine Halterung 41 aufnimmt. Diese ist mit einem Spanndorn 43 versehen, der in das Innere des zu bearbeitenden Werkstücks 3 hineingreift. Bei dessen Bearbeitung ist vorzugsweise davon auszuge- hen, dass der Spanndorn 43 etwa über einen Bereich von einem Viertel bis einem Drittel der Gesamtlänge des Werkstücks 3 reicht.

Der Spanndorn 43 weist einen Mantel 45 auf, der zu- mindest bereichsweise elastisch ausgebildet ist und beispielsweise aus Kunststoff oder Gummi besteht.

Der Mantel 45 liegt auf dem Grundkörper 47 des Spanndorns 43 auf und ist im Bereich einer Ringnut 49 angeordnet. Die Endbereiche des Mantels 45 lie- gen dichtend am Grundkörper 47 an. Sie können dort auch festgeklebt sein.

Durch den Grundkörper 47 des Spanndorns 43 führt ein Kanal 51, der mit einer hier nicht dargestell- ten Druckquelle verbunden ist. Er mündet über Aus- lassöffnungen 53 und 55 im Bereich der Ringnut 49 unterhalb des Mantels 45. Wird über die Druckquelle in den Kanal 51 ein unter Druck stehendes Medium eingespeist, so kann dieses über die Auslassöff- nungen 53 und 55 ausströmen und den Mantel 45 auf- weiten. Die Druckquelle kann pneumatisch oder hyd- raulisch ausgelegt sein, sodass der Kanal 51 entwe- der mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium be- aufschlagt wird. Durch die Aufweitung des Mantels 45 wird das auf den Spanndorn 43 aufgeschobene Werkstück 3 sicher gehalten.

Das im Bereich des Spanndorns 43 liegende Ende 57 des Werkstücks 3 ist in einem Abstand zur Halterung 41 angeordnet, sodass bei der Außenbearbeitung des Werkstücks 3 das Außenbearbeitungswerkzeug 7 nicht anschlägt und die gesamte Außenfläche des Werk- stücks 3 in einem Zuge bearbeitet werden kann.

Vorzugsweise ist die in Figur 2 dargestellte zweite Aufnahme 39 unten und die in Figur 1 wiedergegebene erste Aufnahme 5 senkrecht darüber angeordnet. Die Mittelachse 23 ist beiden Aufnahmen gemeinsam. Sie bildet auch die Mittelachse des Werkstücks 3.

Im folgenden wird auf die Funktion des Werkzeugs 1 und auf das Verfahren zur AuSenbearbeitung eines Werkstücks 3 näher eingegangen.

Das zu bearbeitende Werkstück 3 wird auf den Spann- dorn 43 aufgeschoben, wobei das Ende 57 in einem Abstand zur Halterung 41 angeordnet bleibt. Der Au- ßendurchmesser des Mantels 45 ist so gewählt, dass der Spanndorn 43 ohne besonderen Kraftaufwand in das Innere des Werkstück 3 eingeführt werden kann.

Es wir nun die Druckquelle aktiviert, sodass ein unter einem Druck stehendes Medium über den Kanal 51 zu den Auslassöffnungen 53 und 55 gelangt, so- dass der Mantel 45 aufgeweitet wird. Die in Rich- tung der Mittelachse 23 gemessene Länge des Mantels 45 ist so gewahlt, dass tuber einen größeren Bereich Haltekräfte in das Werkstück 3 eingeleitet werden, ohne dass dessen Wandung deformiert würde.

Es wird nun der aus Figur 1 ersichtliche Zentrier- dorn 19 entlang der Mittelachse 23 vorgeschoben, bis das an dessen Ende angeordnete Lager 25 im In- neren des Werkstücks 3 zu liegen kommt. Möglicher- weise wird eine definierte Einfahrstrecke durch ei- nen Anschlag auf der Innenfläche 29 des Werkstücks 3 festgelegt. Durch den Zentrierdorn 19 wird das freie Ende 27 des Werkstücks 3 sicher geführt und zentriert.

Nun wird die erste Aufnahme 5 beziehungsweise der Pendelhalter 9 mit dem Außenbearbeitungswerkzeug 7 in Rotation versetzt und das AuSenbearbeitungswerk- zeug 7 gegenüber dem feststehenden Werkstück 3 in Richtung des Pfeils Y vorgeschoben. Schließlich er- reicht die Messerplatte 31 die Außenfläche des Werkstücks 3, sodass hier eine Außenbearbeitung ge- geben ist. Um eine Außenfläche sehr hoher Oberflä- chengüte zu erreichen, ist das Außenbearbeitungs- werkzeug 7 als Außenreibahle ausgelegt.

Während der erste Außenbereich des Werkstücks 3 von der AuSenreibahle bearbeitet wird, wird das freie Ende 27 von dem Zentrierdorn 19 zentriert und gehalten, der sich im Bereich der Lagereinrichtung 15 abstutzt. Damit ist hier eine besonders hohe Maßhaltigkeit und feine Oberfläche gewährleistet.

Nach Bearbeitung des ersten Außenbereiches, der -in Richtung der Mittelachse 23 gesehen-eine Länge von beispielsweise 3 mm aufweist, kann der Zentrierdorn 19 zurückgezogen werden, und zwar in Richtung des Pfeils X, während das Außenbearbei- tungswerkzeug 7 weiter in Richtung des Pfeils Y vorgeschoben wird. Das Werkstück 3 zentriert sich nun selbständig in der Augenreibahle.

Das Außenbearbeitungswerkzeug 7 wird nun weiter vorgeschoben, bis auch die im Bereich des Spann- dorns 43 gelegene Außenfläche des Werkstücks 3 be- arbeitet ist. Es ist also möglich, die gesamte Au- ßenfläche über die ganze Länge des Werkstücks 3 der Außenbearbeitung mit Hilfe der Außenreibahle zu un- terwerfen.

Das Außenbearbeitungswerkzeug 7 wird nunmehr in Richtung des Pfeils X zurückgezogen. Es ist mög- lich, während dieser Bewegung eine Vorschubge- schwindigkeit zu wählen, die größer ist als die bei der Vorwärtsbewegung in Richtung des Pfeils Y gege- bene Vorschubgeschwindigkeit.

Bei der Bewegung in Richtung des Pfeils X findet ebenfalls eine Au$enbearbeitung des Werkstücks 3 statt. Bevor das Außenbearbeitungswerkzeug 3 das freie Ende 27 des Werkstücks 3 erreicht, wird der Zentrierdorn 19 wieder in Richtung des Pfeils Y vorgeschoben, um das freie Ende 27 zu zentrieren und zu unterstützen. Das Außenbearbeitungswerkzeug 7 kann das freie Ende 27 nunmehr fertig bearbeiten.

Es zeigt sich, dass mit Hilfe des Werkzeugs 1 das Werkstück 3 während der gesamten Außenbearbeitung sicher zentriert wird : Beim Einfahren des Werk- stücks 3 in das Au$enbearbeitungswerkzeug 7 ist das freie Ende 27 von dem Zentrierdorn 19 sicher unter- stützt. Um die auf das Werkstück 3 wirkenden Kräfte auf ein Minimum zu reduzieren und um damit die sehr hohe Oberflächengüte zu erreichen, wird der Zent- rierdorn 9 während der weiteren Bearbeitung des Werkstucks 3 zurückgefahren, sodass dieses durch das Außenbearbeitungswerkzeug 7 hindurch in die erste Aufnahme 5 einfahren kann. Dabei wird es durch das Lager 15 sicher geführt und unterstützt.

Bevor das Außenbearbeitungswerkzeug 7 das Werkstück 3 vollständig fertig bearbeitet hat, wird der Zent- rierdorn 19 wieder an das freie Ende 27 herangefah- ren, um dieses zu zentrieren und, zu stabilisieren.

Das anhand der Figuren 1 und 2 erläuterte Werkzeug 1 ist so ausgebildet, dass die zweite Aufnahme 39 feststehend ist, während die erste Aufnahme 5 in Rotation versetzt wird beziehungsweise eine Rota tion des Pendelhaltes 9 und des Außenbearbeitungs- werkzeugs 7 ermöglicht. Die beiden Aufnahmen 5 und 39 sind senkrecht übereinander angeordnet, damit auf das zu bearbeitende Werkstück 3 keine seitli- chen Kräfte ausgeübt werden. Damit ist es möglich, auch im Vergleich zum Durchmesser sehr lange, hohle Werkstücke 3, insbesondere sehr dünnwandige Rohre mit Hilfe des als Außenreibahle ausgebildeten Au- ßenbearbeitungswerkzeugs 7 zu bearbeiten.

Um die empfindliche Oberfläche des verarbeiteten Werkstücks 3 nicht zu gefährden, wird zunächst die Rotation des AuSenbearbeitungswerkzeugs 7 gestoppt, bevor nach Beendigung der Außenbearbeitung der Zentrierdorn 19 aus dem Inneren des Werkstücks 3 herausgezogen wird.

Nach der Bearbeitung des Werkstücks 3 kann nun die Druckquelle deaktiviert werden, sodass der elasti- sche Mantel 35 das Medium aus der Ringnut 45 durch die Auslassöffnungen 53 und 55 in den Kanal 51 zu- rückdrängt. Dadurch reduziert sich der Außendurch- messer des Spanndorns 3, sodass das Werkstück 3 freigegeben wird. Es wird hier deutlich, dass der Druck der Druckquelle so gewählt werden muss, dass keine Aufweitung des Werkstücks 3 im Bereich des Spanndorns 43 beziehungsweise des Mantels 45 er- folgt, da sonst das Außenmaß nach der Bearbeitung mittels des Außenbearbeitungswerkzeugs 7 nicht den Vorgaben entspräche.